Увы, иностранцы правы: цельные деревья идут у нас на дрова, зато мебель мы научились делать из опилок. Хорошо хоть многие предприятия перешли на отделку этих изделий с применением шпона. Изделия стали богаче смотреться. Шпон во все времена был украшением деревянных изделий. Особенно красиво смотрится отделка с помощью комбинаций шпона из различных пород дерева.
Итак, рассмотрим, как производится шпон.
Шпоном принято называть тонкую деревянную пластинку. Изготавливают их различными способами, рассмотрим три основных: пиление, строгание и лущение.
В любом случае для производства шпона вам потребуется:
- сушильная камера;
- оборудование для определения влажности древесины;
- оборудование для непосредственного производства шпона (зависит от способа производства материала).
Этапы, материалы и технология производственного процесса
Итак, предстоит древесину изначально замочить на некоторое время в воде (время зависит от плотности древесины и первоначального ее состояния) и пропарить ее.
Замачивание и пропаривание необходимо для придания древесине одинаковых физических свойств по всему объему.
В противном случае вы рискуете испортить внутреннюю часть древесины или даже привести в негодность оборудование. Далее идет процесс сушки в сушильной камере. Естественное высыхание древесины не даст той однородности, к которой вы стремились. Недостаточно сухая древесина при производстве шпона не используется, так как в этом случае очень высок процент брака.
Влажность древесины можно проверить и кустарным способом с помощью лабораторного гигрометра. Для этого производят пиление небольшого участка древесины и в опилки помещают термометр. Второй термометр остается открытым. По разности показаний термометров и с помощью таблицы определяется влажность. Такой способ не совсем надежный, потому что он дает весьма ощутимые отклонения от реальных результатов.
Вернуться к оглавлению
Распиловка готового материала
Пиление шпона аналогично пилению обыкновенной доски. Но требования к пилораме значительно строже: требуется очень точная настройка режущих плоскостей, скорость подачи древесины значительно ниже обычной. Шпон получается ровным, гладким, практически не требующим доработки. Ленточные пилорамы для такого способа производства шпона вполне подойдут. Учитывать необходимо только одно: около 60% древесины неминуемо превращается в опилки. Назовем это платой за качество шпона, но при использовании ценных пород дерева такой способ производства не используют. Высококачественный материал, полученный пилением, всегда идет на производство дорогих товаров. Им инкрустируют мебель. Из такого же шпона изготавливают деки музыкальных инструментов.
Шпон, полученный с помощью пиления, определенное время должен еще «дозреть» в затемненном помещении, где поддерживается определенная влажность. При массовом производстве полученный шпон недолгое время выдерживается под прессом. Это совсем нелишняя процедура, так как после распилки древесина может быть нагрета, и процесс испарения влаги ускорится. Это может стать причиной различных перекосов и изгибов. Лучше подстраховаться и избежать порчи материала, поместив его под пресс.
Куда проще получить шпон строганием. Не пугайтесь: это только в Средние века шпон выстругивался рубанком из обычной доски. В настоящее время все значительно технологичнее: брусок древесины (именно брусок!) неподвижно закрепляется на верстаке, а широкий острый нож снимает слой заданной толщины.
Вот вам и шпон. Требования к оборудованию те же: очень точная настройка, низкая скорость подачи. Нож должен иметь определенный угол заточки, который подбирается в зависимости от толщины необходимого шпона и плотности древесины. Такой шпон очень часто используется для производства фанеры. Чтобы фанера была качественной, шпон должен быть такого же качества. Правда, от этого правила при производстве часто отказываются в пользу количества производимого товара. При этом забывается напрочь, что на конечном этапе фанеру прессуют, а значит и шпон подвергается довольно внушительной нагрузке. При низком его качестве происходит обычное растрескивание.
Способов изготовления шпона, основных, существует три и каждый из них, теоретически, можно сделать в домашних условиях.
Метод лущения
Для производства шпона данным способом, используют мягкие и твердые породы. Используется специально подготовленная древесина, при помощи специального станка с древесины снимают верхний слой, он срезается спирально, в результате чего получают большие листы шпона. Минус состоит в том, что рисунок у такого шпона не четкий и не яркий, поэтому его зачастую наклеивают на фанеру.
Метод строгания
Для производства шпона данным способом, используют только твердые породы. С древесины в поперечном или продольном направлении срезают верхний слой, в результате чего получается достаточно плотный лист, а рисунок красивый и яркий. Такой шпон используют для мебели и дверей.
Метод пиления
Для производства шпона данным способом используют бревна от которых отпиливают листы минимальной толщины. При производстве шпона данным способом получается много отходов, поэтому он считается самым дорогим, затратным.
Теоретически, в домашних условиях можно сделать любой из этих видов шпона, вот только какого качества он получится, зависит от Вашего опыта и качества инструмента и древесины.
-> Как сделать шпон в домашних условиях
Шпон - это очень тонкий лист древесины, толщина которого может варьироваться от 0,1 до 12 мм. В промышленных целях шпон чаще изготавливается из ценных пород древесины вроде дуба, ясеня, бука, ореха, красного дерева и других. Но если вам нужен шпон для личных целей в небольших объёмах, например, для авиамоделизма, то можно прочесть, как делается шпон в домашних условиях, и при наличии инструмента обойтись своими силами. В этой статье мы и хотим рассказать о том, как сделать шпон своими руками.
Как делают шпон в домашних условиях
Самый простой способ добыть себе несколько пластинок шпона - это «разобрать» лист фанеры. Кладёте фанерный лист в ёмкость с горячей водой на 2-3 часа, поддерживая высокую температуру на протяжении всего срока замачивания, а потом хорошо заточенным ножом раскраиваете фанеру на слои. Сразу же после этого надо положить полученные плиты шпона под пресс для сохранения ровной поверхности.
В домашних условиях можно сделать даже пиленый шпон, но приготовьтесь, что на эту работу уйдёт немало сил и времени. Всё, что вам потребуется - это заготовленный брус (не обязательно элитного дерева, подойдёт и обычный клен, береза), карандаш, линейка, верстак и хороший лобзик, желательно с набором сменных полотен про запас. Закрепляете заготовку в верстаке и расчерчиваете его по вертикали с шагом 10-12 мм (толще - нецелесообразно, а если тоньше, то будет очень сложно пилить). Берёте в руки лобзик и слой за слоем спиливаете шпон по линиям.
Как сделать шпон, если дома есть рубанок. Строганый шпон изготавливают из такого же бруса, как и пиленый, с той лишь разницей, что можно делать пластины меньшей толщины. Но у медали есть и обратная сторона - механическим рубанком тяжело делать пластины одинаковой толщины. Ну а если у вас есть электрический рубанок с регулятором толщины отделяемого слоя, то задача намного облегчается. Крепко закрепляете брус в верстаке и снимаете шпон, не забывая использовать прижимную линейку или балку. Если у вас есть доступ к лущильному станку или другим деревообрабатывающим станкам, то процесс получения шпона ничем не отличается от промышленного. Как сделать шпон пригодным для дальнейшего использования? Его надо отшлифовать, в зависимости от целей изготовления покрыть водостойкими растворами или вскрыть лаком.
При постройке моделей часто приходится применять шпон различной толщины. Обычно нужную толщину получают шлифованием с помощью грибка с наклеенной на торце шкуркой, вставленного в патрон сверлильного станка. Такой способ самый доступный, но он имеет ряд недостатков: низкая производительность, невозможность обработать шпон толщиной менее 0,5 мм, поскольку из-за вращения грибка шпон вырывается из рук и ломается, и, наконец, основной недостаток - это большая загрязнённость воздуха древесной пылью. Обработать больше трёх-четырёх пластин не удаётся даже в респираторе.
Всех этих недостатков лишён сконструированный мной шлифовальный станок, работающий по принципу встречного фрезерования. Он был изготовлен (за исключением сварочных работ) в условиях авиамодельной лаборатории. В его конструкции отсутствуют дефицитные детали и материалы.
Все узлы станка крепятся на основании, представляющем собой параллелепипед размерами 200x265x340 мм, сваренный из стальных уголков 40x40x4 мм. К основанию привариваются, кроме того, два кронштейна, изготовленные из швеллера № 8, для крепления корпусов подшипников барабана.
Барабан (основной рабочий орган) и его шкив - литые. В качестве материала использован алюминиевый сплав АЛ-25, из которого сделаны поршни автомобильных двигателей. Поршни расплавляются в муфельной печке, а затем отливаются в песчаную форму. Отверстия в барабане под поворотный болт-зажим шкурки и противовесный болт должны быть просверлены симметрично относительно его оси. Кстати, масса у первого (вместе с «собачкой» фиксатором) и масса второго должны быть равные. В противном случае в результате дисбаланса возникнет вибрация, которая приведёт к преждевременному износу подшипников и отразится на работоспособности станка.
Корпуса подшипников выполнены сварными. Окончательный размер под подшипники в корпусах растачивается после сварки. Барабан приводится во вращение при помощи клиноремён-ной передачи от электродвигателя мощностью не менее 300 Вт, с числом оборотов в минуту от трёх до пяти тысяч, с достаточно большим пусковым моментом, так как барабан имеет довольно приличную массу, несмотря на то, что он выполнен из алюминиевого сплава. Этому требованию отвечают коллекторные электродвигатели. Я использовал на станке мотор от бытового электрополотёра.
Принципиально важным в предлагаемой мною конструкции шлифовального станка является наличие системы отсоса загрязнённого опилками и древесной пылью воздуха. Эта система делает станок экологически чистым и более «комфортабельным» при работе, так как позволяет обойтись без респиратора. Для отсоса опилок использован центробежный вентилятор-нагнетатель системы отопления салона автомобиля, который устанавливается на резьбовом конце оси барабана. Такой «пылесос» по производительности не уступает бытовому агрегату.
Кожух вентилятора крепится к кронштейну подшипника при помощи винтов-барашков, позволяющих быстро снимать его, когда возникает необходимость заменить износившуюся шкурку. На нагнетательный патрубок надевается мешочек из плотной ткани для сбора опилок. Всасывающее отверстие кожуха вентилятора соединяется с полостью кожуха барабана при помощи патрубка. Патрубок выклеивается из стеклоткани на пенопластовой болванке, которая затем выплавляется ацетоном. Полость кожуха барабана образована двумя концентрическими оболочками,приваренными к торцевым пластинам-фланцам. Внутренняя из них может быть приварена прерывистым швом, а наружная - обязательно сплошным, во избежание потерь давления. Расстояние между оболочками выбирается из условия равенства площади всасывающего отверстия кожуха вентилятора площади двух щелей, образуемых оболочками. В переднюю щель всасываются опилки, выбрасываемые барабаном при шлифовке, а в заднюю - опилки, которые захватываются шкуркой и выбрасываются центробежной силой барабана.
Кожухи барабана и ременной передачи и обшивка основания станка изготовлены из стального листа толщиной 1,5 мм. Ось барабана выточена из стали 30, а остальные детали - из стали 10.
Операция по заправке шкурки проста и достаточно наглядно показана на рисунке. Натяжка шкурки осуществляется при помощи рычага-«собачки»,надетого на квадратную часть поворотного болта-зажима шкурки и фиксирующегося в одном из пяти положений.
Стол изготавливается из стального листа толщиной 10 мм и имеет размеры 180x350 мм. Его рабочая поверхность должна быть ровной, по возможности отшлифованной на плоскошлифовальном станке. Стол, шарнирно закреплённый на основании, поднимается и опускается при помощи регулировочного болта, что даёт возможность получать шпон толщиной от 0,3 до 30 мм. Необходимый размер устанавливается по линейке, привинченной к основанию. Линейка градуируется при помощи мерных брусков, зажимаемых между барабаном и столом.
О неплохой производительности станка красноречиво свидетельствует тот факт, что за один проход можно снимать «стружку» толщиной до 1,5 мм.
Самым универсальным и простым в обработке строительным материалом считается фанера. Несмотря на не очень низкую стоимость, популярность и спрос на нее растет с каждым днем все больше. В отличие от дерева, фанера более легкая, ну а преимущество перед ДВП и ДСП очевидно – экологическая чистота.
Деревянная фанера изготавливается путем склеивания между собой очень тонких листов древесины (шпона). Этот материал легко поддается различной обработке, как термической, так и механической, ее можно окрашивать краской и лаками любого вида. Стоит отметить, что фанера очень хорошо гармонирует с любым другим материалом, чем успешно пользуются дизайнеры. Шпон, как иначе в народе называется фанера, имеет следующие характеристики:
- Имеет слоистую деревянистую структуру.
- Для производства материала используются листы шпона толщиной 2-4 мм, в результате толщина листа фанеры может достигать от 4 до 32 мм.
- Качество строительной фанеры зависит от вида шпона, который бывает натуральным и подкрашенным. Натуральный шпон более долговечен, прочнее, экологически чище и безопаснее.
- Имеет очень хорошую теплопроводность и экологичность, в чем превосходит ДСП, ДВП и МДФ.
- Соотношение эксплуатационных показателей и себестоимости производства у фанеры выше металла или пластика.
- Имеет достаточно небольшой вес, легко переносит перепады температуры.
Классификация фанеры
В зависимости от характеристик фанера любой твердости различается по срокам службы, внешнему виду, типам и сортам:
- По предназначению бывает:
- фанера строительная – используется при строительстве домов в качестве перекрытий и перегородок;
- промышленная фанера – для судо-, вагона- и автостроения;
- упаковочная фанера – используется для упаковывания габаритных изделий, той же мебели, электронной техники и другого;
- мебельная фанера – из нее производят мебель домашнюю и офисную;
- конструкционная фанера — используется для создания различных конструкций, декораций и экспозиций.
- В зависимости от количества слоев шпона фанера бывает:
- трехслойная;
- пятислойная;
- многослойная.
Чтобы листы шпона располагались симметрично по отношению к центральному листу, их берут нечетное количество. В случае, когда количество шпонов четное, необходимо два центральных листа склеить перпендикулярно двум наружным, это усилит прочность и устойчивость к деформации. Чем толще фанерный лист, тем он, соответственно, дороже.
- Существует три вида фанеры:
- влагостойкая фанера (ФК) – влагостойкость относительная, поскольку даже в помещениях с не очень повышенной влажностью ее может повести. Активно применяется при изготовлении мебели и упаковочного материала;
- повышенной влагостойкости (ФСФ) – благодаря хорошей устойчивости к влаге применяется не только для внутренних работ, но и внешних. Данный вид фанеры хорошо сгибается, легко поддается другой обработке – сверлению, шлифованию, строганию, пилению, отлично красится и вскрывается лаками. Многие строители отмечают, что работать с этим материалом большое удовольствие;
- повышенной влагостойкости меламиновая (ФКМ) – при изготовлении применяются меламиновый или бакелитовый клей. Этот вид фанеры имеет народное название – морская фанера. Ее используют для судостроения, авиастроения, машиностроения, она не тонет в воде, имеет хорошую устойчивость к большинству агрессивных сред. Отличается ФКМ еще и тем, что может выдержать более 100 окрашиваний.
- Обработка фанеры может быть ламинированная или обычная.
- В зависимости от материала, из которого изготавливается шпон, фанера бывает:
- березовая – менее востребована ввиду своей дороговизны;
- хвойная фанера – производится из лиственницы, сосны, пихты, ели;
- фанера из сибирского кедра – используется в основном в целях декорации.
- В зависимости от количества дефектов, которые можно выявить по внешним признакам, фанера бывает нескольких классов:
- Е класса (элитная фанера) – изготовление фанеры без каких-либо дефектов, не считая только небольших изменений в структуре самого дерева;
- I – допускается дефект не более 20 мм в длину;
- II – допускается дефект не более 2% от общей площади материала;
- III – допускается дефект в виде трещин не более 10 штук на кв. м., площадь которых может быть до 6 мм;
- IV класса – фанера очень низкого качества с трещинами от 40 мм.
- В зависимости от обработки поверхности фанера может быть:
- нешлифованная (НШ);
- фанера шлифованная только с одной стороны (Ш1);
- шлифованная с обеих сторон (Ш2).
Шлифованная поверхность лучше поддается обработке, у нее хорошая адгезия с лаками и красками, поэтому такая фанера стоит дороже и ее принято использовать при декорировании. Нешлифованная фанера чаще используется для скрытых работ, ее цена невелика по сравнению со шлифованной.
Технология изготовления фанеры своими руками
Сегодня фанеру можно приобрести в каждом строительном магазине. Но многих любителей все делать самостоятельно интересует, как сделать фанеру своими руками. Оказывается, и это возможно. Для изготовления фанеры вам понадобится шпон, его также можно сделать самостоятельно.
Изготовления шпона в домашних условиях
Шпон делится на три вида:
- Натуральный – шпон, который имеет натуральный цвет и структуру древесины. Изготавливается путем спиливания, слущивания и строгания тонких слоев. Важно сохранить древесную структуру. Экологически чистый материал, очень легкий.
- Цветной шпон – это тот же натуральный шпон, только окрашенный в различные цвета.
- Файн-лайн – получается после реконструкции старого лущеного шпона, который формируют в блоки, а из них, в свою очередь, изготавливают шпон. Он может иметь любую цветовую гамму, рисунок и размеры как у натурального дерева.
В зависимости от способа изготовления бывает:
- Шпон пиленый – из всех видов самый толстый материал, получается в процессе пиления.
- Строганый шпон – получается в процессе строгания деревянных брусков.
- Лущеный шпон – изготавливается при помощи шпонолущильного механизма.
Инструменты для работы
Для изготовления шпона, а в дальнейшем фанеры из него, вам понадобится следующий материал и инструмент:
- древесина (береза, сосна, ель), которую вы можете приобрести в специализированном магазине или на деревообрабатывающем производстве;
- шпонолущильный механизм для изготовления лущеного шпона;
- пилорама для изготовления пиленого шпона;
- рубанок для изготовления строганого шпона;
- точильный станок;
- шлифовальный станок;
- прессы «холодного и горячего метода»;
- сушильная камера;
- феноло-формальдегидная смола в качестве клея и составляющие к нему;
- карандаш;
- лак или краска.
Этапы изготовления шпона:
- Первое, что необходимо сделать – отобрать сырье (древесину). Отдавайте предпочтение березе или сосне, в крайнем случае, ели или используйте ее для комбинирования фанеры. Береза более прочный материал, а сосна и ель отличается легкостью.
- Подготовьте древесину к работе – очистите ее от коры и распилите на брусья длиной 1 м при помощи точильного станка.
- Расчертите заготовку по вертикали.
- При помощи шпонолущильного механизма отлущите шпоны необходимой вам толщины. Если вы делаете строганый шпон, то вам необходимо воспользоваться рубанком, а для пиленого шпона пригодится пилорама.
- Разрежьте шпон на нужные заготовки.
- Просушите шпон в сушильной камере, в которой есть возможность регулировать влажность.
- Просушенный шпон отсортируйте и отбракуйте.
- Затем высушенный шпон хорошего качества можно облагородить, а отбракованный рекомендуется перерубить и склеить, чтобы получить лист нужного размера.
Сборка фанеры
Готовые листы шпона можно собирать в пакеты:
- Нанесите клей на обе стороны шпона и соедините между собой листы в пакеты.
- Отправьте пакеты под холодный пресс.
- Склейте пакеты шпона в листы фанеры при помощи горячего пресса. Не забывайте, что количество листов шпона должно быть нечетным, соединять их нужно так, чтобы волокна склеиваемых листов были перпендикулярны друг к другу.
- Теперь можно обрезать листы фанеры по нужным вам размерам.
- Зашлифуйте фанеру при помощи шлифовального станка так, чтобы поверхность стала идеально гладкой.
- Готовую фанеру можно декорировать краской или вскрывать лаком.
Как согнуть фанеру
В некоторых случаях, например, при изготовлении мебели, вам может понадобиться гнутая фанера. Согнуть ее возможно и в домашних условиях. Проще всего это будет сделать с гибкой фанерой, толщина которой не превышает 3-4 мм. Гибкую фанеру можно приобрести в магазине. Но согнуть можно фанеру любой толщины, только сначала необходимо провести точный расчет фанеры — в каком конкретном месте вы будете ее гнуть.
Процесс состоит из следующих этапов:
- Распаривание. В условиях производства это делается в специальных установках, после чего сгибают под прессом. Дома можно пропаривать листы фанеры в ванной или в других емкостях. Чем толще материал, тем дольше его необходимо выдержать в воде. Минимальное время — 15 минут, максимальное – 5 часов. Температура воды должна быть 90-100°C. Но, как вы понимаете, это довольно сложно осуществить в домашних условиях, да и не дешево. Заменить распаривание можно замачиванием в теплой и холодной воде, при этом время процесса увеличивается для холодной воды 15-30°C в 20 раз, для теплой воды 60°C в 1,5-2 раза. После пропаривания листы фанеры необходимо согнуть и закрепить, чтобы они высохли в таком положении полностью. Чтобы ускорить и облегчить процесс, можно только увлажнять поверхность фанеры, а распаривать место планируемого изгиба.
- Надрезание. Способ подходит для фанеры толщиной 15-24 мм. При помощи фрезы нужно сделать небольшие надрезы (не глубже половины толщины листа) в местах планируемого сгиба. Именно этот способ используют при строительстве лодок. Надрезанную заготовку сгибают, наклеивают на нее еще один лист шпона и закрепляют. В таком положении фанера должна находиться не менее суток.
- Склеивание. Этот способ помогает создать деталь закругленной формы. Вырежьте кусочки на 5 мм больше необходимой длины. Разложите на столе детали таким образом, чтобы в готовом изделии направления шпона чередовались, это необходимо для большей прочности фанеры. Склейте между собой все детали и зафиксируйте их на заготовке необходимой вам формы. Когда ваша деталь подсохнет, зашлифуйте ее и удалите лишний клей.
Прежде чем приступить к работе по сгибанию фанеры ознакомьтесь с полезной информацией:
- Поперечные волокна сложнее сгибать, чем продольные.
- Влажность помещений, в которых вы планируете хранить гнутые листы фанеры должна быть низкой – не более 10%.
- Пропаренные и замоченные заготовки легче сгибаются в теплом состоянии.
- Чем толще фанера, тем сложнее ее гнуть.
- Проще гнуть фанеру, в которой слои шпона расположены параллельно друг к другу.
- Не передерживайте фанеру в воде, она может расслоиться. Чтобы узнать точное время, необходимое для распаривания фанеры конкретной толщины, можно использовать экспериментальную заготовку. Замачивайте ее и проверяйте состояние через каждые 3-5 минут.
- Очень сложные и объемные конструкции все-таки рекомендуется гнуть в специализированных мастерских.
Окрашивание фанеры
Для более длительной службы, фанеру необходимо покрасить или вскрыть лаком. Особенно это касается материала, который используют снаружи помещений.
Этапы малярных работ с фанерой:
- Первым делом фанера шлифуется. Для этого используется шкурка №80.
- После этого фанера покрывается акриловой грунтовкой и выдерживается не менее 4 часов.
- При необходимости поверхность зашпаклевывается шпатлевкой по дереву.
- После высыхания шпатлевку снова затирается поверхность шкуркой №80-100.
- Наносится еще один слой грунтовки и выдерживается 4 часа.
- И завершающим этапом будет само окрашивание фанеры.
Ознакомившись с тем, как делают фанеру, как ее сгибают и окрашивают, вы можете строить не только арки и перегородки в квартире и на даче, но даже самостоятельно изготавливать и декорировать мебель.